[发明专利]用于机动车的夜视系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于机动车的夜视系统。

背景技术

通常基于对不可见的红外线的采集并且将其转化成观察者可见的图像而构成夜视系统。基于对周围环境中的红外线的采集的被动式夜视系统具有这种问题，景象的红外图像与可见光中的自然图像有很大不同，并且对于不熟练的观察者很难分辨。例如，如果这种夜视系统指向一辆机动车，则该机动车上的较热的部分、例如前照灯和排气管可清晰地识别，而车身板、其温度没有与周围环境显著地区分开来，则几乎不能从背景中看出。为了借助红外夜视系统习惯地感知相似的图像，则这种系统必须具有合适的红外光源，借助其能够照射待检测的目标。

例如由DE10348117A1已知一种具有红外线光源的夜视系统。

这种由传统的夜视系统的LED发射出的红外线不会被人感知。因此观察者能够在正面看到红外线光源，而不会觉得耀眼并且不会导致瞳孔缩小。由此，红外光源的光线能够长时间地高强度聚焦在观察者的视网膜上。为了避免损坏视网膜，DE10348117A1推荐，红外LED在机动车车身的较大面积上分布地设置，因此其光线也会大面积地分布在观察者的视网膜上。

这种多个红外线LED的大面积分布使得这种传统的夜视系统的构造耗费人力成本和昂贵。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种夜视系统，其能够安全地避免使观察者炫目，而且为此不需要在空间上广泛分布大量红外线光源。

所述技术问题这样解决，提供一种用于机动车的夜视系统，其包括至少一个发射红外线的LED组件和在红外线波长范围内感应的传感器，其中设置LED组件用于发射成束的红外线，并且设置偏转器件用于使红外线周期性地在预定的立体角范围内移动。

红外线的移动能确保红外线不会较长时间地照射观察者的眼睛。借助与成束红外线的移动相关的、从确定的空间方向上反射的红外线强度的变化使得区分反射的红外线和背景的红外线变得简单，因此LED组件以较小的光效率就能实现所期望的信噪比。这还对按照本发明的夜视系统的炫目安全性有利。

所述偏转器件可以由驱动整个LED组件转动的电机构成，根据一种优选的设计方案，LED组件也可以相对机动车固定地安装，并且偏转器件包括至少一个转动体，其设置在LED组件的照射路径上，用于折射红外线，或包括反射红外线的转动的镜子。多个这种转动体或镜子可以在照射路径中串联，用于将红外线同时朝两个不同的空间方向偏转并且扫描二维的立体角区域。

所述转动体或镜子优选是棱镜形式的。

传感器可以包括单独的、对于整个预设的立体角范围中的红外线感应的传感器元件。该传感器的输出信号的随时间的改变反映了在红外线的移动过程中反射到传感器上的红外线的不同的量值，当已知在每个时间点的红外线发射的朝向时，周围环境的图像能够由输出信号建立。传感器优选包括一维或二维的传感器元件装置，其直接提供局部分辨率的输出信号。

读取装置的传感器元件的周期适合地短于红外线的移动周期。这所产生的结果是，在相继的读取时刻之间始终分别只有部分传感器元件接收LED组件的被反射的红外线，而同时其余的传感器元件接收自然的红外线。通过各个传感器元件的相继读取的数据之差能够消除自然红外线的量值并且LED组件的被反射的红外线在较微弱的背景下以更高的灵敏度被检测到。

大部分红外线传感器基于半导体材料并且固有地对光子感应，光子的能量大于半导体材料的带隙。传感器所感应的波长区域因此大多数具有几百纳米的宽度。为了降低这种传感器的背景信号，有效的是，设置用于LED的红外线的窄带通过的滤光器。

LED组件优选是前照灯的部件。这能简化布线和装配，并且还具有这样的优点，当观察者被前照灯可视光源照射时，会不自觉地躲避光线或收缩其瞳孔，因此能保护其视网膜不会长时间地被由前照灯方向射出的红外线照射。

为了确保保护功能，LED组件优选仅能与前照灯的可见光光源一同运行。

为了提高夜视系统的红外线扫描确定的立体角的频率，进而提高由夜视系统提供的图像的更新率，所述系统包括多个LED构件。因此尽管由单独的LED组件发射出的光线的移动自由度是受限的，但也可以通过夜视系统检测较大的角度范围，可以如此有效地安置LED组件，使得由它们发射出的射线各自扫描彼此相邻的立体角范围。

附图说明